چگونه می توان از ایمنی اتصالات کابل برای روبات ها در محیط های مرطوب اطمینان داد؟

1 ، علم مواد: ایجاد موانع فیزیکی برای ضد آب و پیشگیری از خوردگی
میزان خوردگی مواد کابل در محیط های مرطوب 5- 8 برابر است که در محیط های خشک ، بنابراین انتخاب مواد به مرحله اصلی برای اطمینان از ایمنی تبدیل می شود. از نظر لایه عایق ، Cross- پیوندی پلی اتیلن (XLPE) به دلیل سرعت کم جذب آب 0.001 ٪ ، به انتخاب ارجح برای روبات های تمیز نیمه هادی تبدیل شده است. مقاومت عایق آن هنوز هم می تواند بیش از 1000 متر Ω در محیط 85 درجه /85 ٪ RH حفظ کند. برای روبات های اکتشافی اقیانوس که با مایعات مستقیماً با مایعات تماس می گیرند ، غلافهای Polytetrafluoroethylene (PTFE) عملکرد بسیار خوبی دارند ، با مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی که می تواند در برابر فرسایش اسپری نمک آب دریا مقاومت کند و حتی در محیط های فشار خون بالا-} دریا حفظ شود.
از نظر مواد هادی ، مخاطبین آلیاژ مس با اندود طلا - برای اتصالات پایان - استاندارد شده اند. با استفاده از اتصال M8 با ققنوس به عنوان نمونه ، مخاطبین آن از بستر مس بریلیم ساخته شده با لایه طلای ضخامت 5 میکرومتر ساخته شده است. در آزمایش نیمه استاندارد اسپری نمکی ، نوسانات مقاومت در برابر تماس پس از 1000 ساعت خوردگی مداوم ، هنوز هم کمتر از 0.5 متر Ω است. ماده آب بندی به طور کلی از Fluororubber (FKM) یا Perfluororubber (FFKM) ساخته شده است که می تواند خاصیت ارتجاعی را در دماهای بالای 150 درجه حفظ کند و از نظر مواد تمیز کننده مانند پراکسید هیدروژن و ایزوپروپانول ایمنی داشته باشد و از سازگاری CIP از روبات ها در صنعت پردازش مواد غذایی اطمینان حاصل کند.
2 ، طراحی آب بندی: از نوآوری ساختاری گرفته تا پیشرفت فناوری
عملکرد آب بندی اتصالات در محیط های مرطوب باید مطابق با استانداردهای IP68 یا حتی IP69K باشد که به نوآوری مشترک در ساختار کانکتور ، فناوری پردازش و فناوری مونتاژ نیاز دارد. در سطح ساختاری ، کانکتور ضد آب M12 که توسط Husman راه اندازی شده است ، یک طرح حلقه مهر و موم شده لایه دو لایه- را اتخاذ می کند: حلقه سیلیکون داخلی به آب بندی شعاعی دست می یابد ، و حلقه بیرونی O- محافظت محوری را فراهم می کند. با استفاده از پوسته جوش داده شده لیزر ، هنوز هم می تواند هوای هوایی را در عمق 10 متر حفظ کند. برای سناریوهایی که نیاز به وصل کردن مکرر و برقراری ارتباط مجدد دارند ، ساختار آب بندی نوع سگک که توسط صنعت دقیق Desao ایجاد شده است ، هر بار که از طریق مکانیسم از پیش بارگذاری بهار وصل می شود ، فشرده سازی ثابت از حلقه مهر و موم را تضمین می کند و در نتیجه یک وصل و از بین بردن عمر بیش از 2000 بار.
از نظر فناوری پردازش ، Mu'er Electronics فناوری قالب گیری تزریق سطح میکرومتر را برای کنترل دقت خط بستن محفظه اتصال در 0.02 میلی متر پوند معرفی کرده است و کانالهای نشت آب را از ریشه از بین می برد. در فرآیند مونتاژ ، شرکت SMI یک فرآیند آغشته سازی خلاء را ایجاد کرد که به طور کامل از طریق یک محیط فشار منفی ، به مهر و موم در منافذ میکرو داخل کانکتور نفوذ می کند و عملکرد ضد آب را 300 ٪ بهبود می بخشد. تأیید یک پروژه خاص روبات اکتشافی اقیانوس نشان می دهد که پس از 2 سال کار به طور مداوم در عمق 11000 متر در سنگر ماریانا ، رطوبت داخلی کانکتور با استفاده از این فناوری هنوز زیر 0.1 ٪ RH است.
3 ، محافظت پویا: پرداختن به چالش های سناریوهای حرکت پیچیده
اتصالات کابل در اتصالات روبات ها نیاز به مقاومت در برابر فشارهای پویا سه گانه پیچ خوردگی ، خمش و لرزش دارد که می تواند خستگی مواد را در محیط های مرطوب تشدید کند. در پاسخ به این امر ، این صنعت یک سیستم محافظت از کامپوزیت ایجاد کرده است: در سطح ساختاری ، سری Split M8 Lumberg یک طرح جداگانه اتخاذ می کند ، پلاگین و سوکت را از طریق یک کابل انعطاف پذیر 300 میلی متری وصل می کند و بدن کانکتور را از مناطق لرزش بالا دور می کند ، در حالی که از پیچ و تاب مداوم 90 درجه و بدون آسیب رساندن به نقاط تماس استفاده می کند. در سطح مواد ، غلاف تقویت شده PEEK با اضافه کردن 20 ٪ فیبر کربن ، عمر خمش خود را از 1 میلیون به 50 میلیون چرخه افزایش می دهد و عملکرد پایدار را در محدوده دمای -40 درجه به درجه+250 حفظ می کند.
برای سناریوی تمیز کردن اسپری در صنعت فرآوری مواد غذایی ، پوشش های ضد کابل ضد آب و مقاوم در برابر روغن ، ارزش منحصر به فردی را نشان می دهد. این نوع پوشش محافظ یک ساختار لایه ای دو- را اتخاذ می کند: لایه داخلی فیلم PTFE محافظت شیمیایی را فراهم می کند ، لایه بیرونی پوشش PU باعث تقویت مقاومت در برابر سایش می شود و با فناوری سیم پیچ مارپیچ ترکیب می شود ، کابل هنوز هم می تواند زیر تنش 1000N خم شود. داده های آزمایش واقعی یک خط تولید آبجو خاص نشان می دهد که کابل ربات با استفاده از این پوشش محافظ ، عمر خدمات طولانی مدت از 18 ماه تا 5 سال تحت شرایط درجه حرارت بالا و تمیز کردن فشار زیاد 3 بار در هفته دارد.
4 ، نظارت هوشمند: از محافظت منفعل گرفته تا هشدار فعال
با توسعه صنعت 4.0 ، فناوری نظارت هوشمند در حال تغییر شکل الگوی امنیتی برای اتصال محیط های مرطوب است. کانکتور هوشمند M8 که توسط TE Connectivity راه اندازی شده است ، شتاب سنج MEMS و سنسورهای دما و رطوبت را ادغام می کند ، که می تواند وضعیت اتصال را در زمان واقعی نظارت کند و داده ها را از طریق فناوری NFC بارگذاری کند. هنگامی که شتاب لرزش از 2G فراتر می رود یا رطوبت از آستانه فراتر می رود ، سیستم به طور خودکار هشدار را ایجاد می کند و ورود به سیستم را ثبت می کند و پشتیبانی داده ها را برای نگهداری پیش بینی کننده فراهم می کند. در سناریوی تولید نیمه هادی ، این فناوری 12 ٪ راندمان تجهیزات (OEE) را افزایش می دهد و هزینه های نگهداری را 35 ٪ کاهش می دهد.
برای روبات های عملیاتی زیر آب ، فن آوری سنسور گریتینگ فیبر Bragg به پاسخ سطح میلی ثانیه ای از وضعیت اتصال می رسد. با تعبیه سنسورهای فیبر نوری در داخل کانکتور ، می توان نظارت بر زمان- real- نظارت بر پارامترهایی مانند استرس ، دما و رطوبت حاصل شد. هنگامی که ناهنجاری ها تشخیص داده می شود ، منبع تغذیه بلافاصله قطع می شود و اطلاعات موقعیت یابی به عقب منتقل می شود. تأیید یک پروژه تحقیقاتی علمی SEA- sea نشان می دهد که این فناوری زمان موقعیت گسل را از 4 ساعت به 30 ثانیه کاهش می دهد و به طور قابل توجهی خطر از دست دادن تجهیزات را کاهش می دهد.